سنتز پروتئین در موجودات زنده یکی از فرآیندهای اساسی و حیاتی به شمار می‌آید که مستلزم دخالت عوامل مختلفی مثل DNA، انواع مختلف RNA و آنزیم‌های بسیار متعددی است. بحث سنتز پروتئین مبحثی بسیار دقیق است که وجود سیستم‌های کاملا منظمی را در موجودات زنده به خوبی نشان می‌دهد. همان طور که در زنگ‌های تفریح قبلی اشاره شد، اسکلت پروتئینی متشکل از 20 اسید آمینه متنوع تشکیل شده که نحوه استقرار آنها در زنجیره پلی پپتیدی منجر به تشکیل پروتئین خاص شده و وقوع اشتباهات کوچک در مراحل مختلف تشکیل ساختار پروتئین که خود ناشی از نحوه استقرار اسیدهای آمینه در توالی پلی پپتیدی است، می‌تواند منجر به ناهنجاری‌های جدی در موجودات زنده شود. با این توضیحات می‌توان ضرورت بالای هماهنگی لازم و پیچیده بین بخش‌های مختلف درگیر در سنتز پروتئین را به خوبی تصور نمود.  mRNA ترجمه شده از روی DNA با ورود به درون سیتوزول آماده تبدیل به پروتئین است. غیر از mRNA، سه عامل بسیار مهم دیگر نیز در سنتز پروتئین دخیل‌اند: ریبوزوم، tRNA و آنزیم‌های مختلف موجود در مراحل مختلف سنتز. در مورد ریبوزوم باید گفت که این ماشین مافوق مولکولی پیچیده دارای دو زیر واحد بزرگ و کوچک است که دارای ضرایب رسوبی متفاوتی بوده و هر یک دارای یک یا دو  rRNA به همراه تعداد متنوعی پروتئین با عملکرد ساختاری یا آنزیمی هستند. mRNA بعد از انتقال به سیتوزول، در درون ریبوزوم قرار گرفته و از طرفی دیگر اسیدهای آمینه موجود در سیتوزول با اتصال به tRNA اختصاصی خود به سمت کدون‌های mRNA حرکت کرده و به طور منظم و متوالی با قرار گرفتن در کنار هم منجر به تولید پروتئین مورد نظر می‌شوند. به منظور تسهیل فراگیری مراحل پیچیده سنتز پروتئین، این فرآیند به 5 مرحله تقسیم می‌شود:
مرحله اول: فعال شدن اسیدهای آمینه
به منظور سنتز یک پلی پپتید نیاز به دو موضوع احساس می‌شود: 1- فعال شدن گروه کربوکسیل اسیدهای آمینه برای ایجاد پیوند پپتیدی و 2- وجود رابطی بین هر اسید آمینه و کدون‌های موجود در روی mRNA. واسط بین اسیدهای آمینه و mRNA، مولکول‌های tRNA هستند.

اتصال صحیح اسیدهای آمینه با tRNA صحیح امری حیاتی است و از آنجایی که صحت قرارگیری اسیدهای آمینه در سطح ریبوزوم و هنگام اتصال به زنجیر پلی پپتیدی در حال رشد، کنترل نمی‌شود، در این مرحله نظارت دقیقی بر روی نحوه اتصال انجام می‌پذیرد. مسئولیت اصلی این مرحله بر دوش آنزیم‌های وابسته به منیزیم موسوم به آمینو آسیل- tRNA سنتتاز است که آنزیم‌هایی شدیدا اختصاصی بوده و عامل اصلی کنترل صحت سنتز پروتئین هستند. این آنزیم‌ها به واسطه تفاوت در ساختمان اول و سوم و همچنین مکانیسم واکنشی به دو کلاس I و II تقسیم بندی می‌شوند. این آنزیم‌ها طی دو مرحله باعث اتصال اسیدهای آمینه به tRNA می‌شوند. در واکنش اول بر اثر واکنش گروه کربوکسیل یک اسید آمینه با فسفریل آلفای موجود در روی یک مولکول ATP و ایجاد یک اتصال انیدریدی، ترکیب واسط مهمی موسوم آمینو آسیل آدنیلات ایجاد می‌شود که متصل به آنزیم باقی می‌ماند. به دنبال این واکنش، پیروفسفات آزاد شده از هیدرولیز ATP نیز توسط پیروفسفاتاز تبدیل به فسفات می‌شود. این دو واکنش انرژی‌زا منجر به ایجاد انرژی آزاد قابل توجهی می‌کنند که وجود چنین انرژی برای غیر قابل برگشت بودن واکنش آمینو آسیلاسیون الزامی است.

در مرحله دوم، بسته به کلاس آنزیمی دخیل در واکنش، دو واکنش ممکن رخ می‌دهد. آنزیم‌های کلاس I در ابتدا باعث اتصال آمینو آسیل به گروه '2 هیدروکسیل ریشه آدنین موجود در انتهای '3 مولکول tRNA

و سپس انتقال آن به گروه '3 هدروکسیل ریشه آدنین می‌شوند

و این در حالی است که در کلاس II در همان ابتدا اتصال به گروه '3 هیدروکسیل انجام می‌گیرد.

تمایز آمینو آسیل-tRNA سنتتازهای مختلف توسط tRNA مساله بسیار مهمی بوده، به طوری که از این مرحله به عنوان کد ژنتیکی دوم یاد می‌شود که نشانگر اهمیت بالای این مرحله است. به نظر می‌رسد مهم‌ترین بخش‌های دخیل در چنین قدرت تمایز بالایی نوکلئوتیدهای موجود در بازوی اسید آمینه و بازوی آنتی کدون tRNA هستند. به طور کلی یر اثر مکانیسم‌های کنترلی دقیق در این مرحله، میزان خطای احتمالی در ترکیب اسید آمینه‌ای یک پلی پپتید به مقدار یک در ده هزار اسید آمینه می‌رسد که کمتر از خطاهای موجود در DNA بوده و از طرفی به دلیل اینکه بر خلاف خطاهای رخ داده در DNA، این خطاها به نسل بعدی منتقل نشده و بر همین اساس از اهمیت زیستی کمتری برخوردار هستند. در پایان این مرحله آمینو آسیل- tRNA های مختلف تشکیل شده برای تشکیل پلی‌پپتید مورد نظر، به سمت ریبوزوم حرکت می‌کنند